genetica umana si importanta ei in medicina

Embed Size (px)

DESCRIPTION

an 1, medicina generala

Text of genetica umana si importanta ei in medicina

CAPITOLUL 1

GENETICA UMAN I IMPORTANA EI N MEDICINA MODERNA. CONINUTUL GENETICII UMANE.1. GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITII1.1. EREDITATEA Ereditatea este proprietatea unui individ de a transmite la urmai caracterele sale personale precum i cele ale speciei creia i aparine. Acest proces realizeaz similitudinea biologic dintre prini i descendeni. Prinii nu transmit ns la copii caractere ci informaiile (coninute n genele din gamei) necesare pentru realizarea caracterelor. n acest context, ereditatea este un proces informaional care presupune stocarea, expresia i transmiterea informaiei ereditare, pentru realizarea caracterelor ale unui individ. Ereditatea este deci o funcie, esenial pentru via. a). Acidul deoxiribonucleic (ADN) este substratul molecular al ereditii. Aceast macromolecul, alctuit din dou catene polinucleotidice dispuse spaial sub forma unei duble spirale helicoidale ("elicea vieii"), ndeplinete trei roluri majore (figura 1.1): ADN deine informaia genetic codificat pentru realizarea caracterelor specifice unui organism. Unitatea fundamental de informaie ereditar este gena - un segment de ADN care determin un anumit caracter. Modificarea structurii unei gene normale, numit mutaie, produce o variant genic (alel), normal sau anormal. ADN exprim informaia ereditar, prin sinteza unor proteine specifice, care vor forma caracterele morfologice i funcionale ale organismului ("o gen o protein un caracter") (figura 1.1.a). ADN conserv informaia ereditar n succesiunea generaiilor de celule i organisme. Procesul se realizeaz prin biosinteza a dou molecule noi i identice de ADN prin replicare semiconservativ, urmat de distribuia lor egal i total, prin diviziune celular (figura 1.1.b). Replicarea i diviziunea se efectueaz cu mare precizie, asigurnd fidelitatea de transmitere a informaiei; ele pot suferi totui erori, care genereaz mutaii. b). Aparatul genetic al celulei cuprinde structurile celulare ce conin ADN, nucleul i mitocondriile. Elementul principal al aparatului genetic este nucleul, centrul de comand i control al majoritii activitilor celulare. n nucleul interfazic, fiecare molecul de ADN se asociaz specific cu anumite proteine (histone) i formeaz, prin spiralizri i plieri succesive, o fibr de cromatin. La nceputul diviziunii fibra de cromatin se condenseaz i formeaz un cromosom. Cromosomii reprezint substratul morfologic al ereditii; ei sunt organite permanente ale nucleului dar vizibile numai n diviziune. Numrul i forma cromosomilor sunt elemente caracteristice fiecrei specii. La om, n celulele somatice sunt 46 de cromosomi

2 (2n = numr diploid); n celulele sexuale mature (gamei) numrul de cromosomi este redus, prin meioz, la 23 de cromosomi (n = numr haploid). Termenul de genom uman este folosit, n prezent, pentru a descrie totalitatea informaiei genetice din celulele umane. El este alctuit dintr-un genom nuclear i un genom mitocondrial. Pentru a face distincia dintre genomul celulelor somatice i al gameilor se mai folosesc termenii de genom diploid i genom haploid. Mitocondriile conin o mic parte din ADN celular (0.5%). 1.2. VARIABILITATEA Variabilitatea reprezint fenomenele care produc diferenele genetice dintre indivizii unei populaii, precum i ntre populaii diferite. Sursele principale de variabilitate sunt mutaiile, recombinrile genetice (care au loc n meioz, n timpul formrii gameilor) i migraiile unor indivizi dintr-o populaie n alt populaie (dup ncruciarea lor se produc modificri n structura genetic a descendenilor). Datorit proceselor de variabilitate fiecare individ are o structur genetica unic i caracteristic..

2. GENETICA UMAN - DISCIPLIN FUNDAMENTAL, CLINIC I MEDICO-SOCIAL.Genetica uman studiaz ereditatea i variabilitatea fiinelor umane. Ea este o tiin fundamental i aplicativ, care are un rol major n teoria i practica medical. a). Genetica uman este o disciplin fundamental deoarece studiaz structurile, mecanismele i legile de baz ale stocrii, transmiterii i expresiei informaiei ereditare pentru formarea, dezvoltarea i funcionarea organismului uman. Genetica uman are un rol important pentru baza conceptual a medicinii deoarece ofer o nou perspectiv medicinii moderne, dominat de biologia molecular a celulei, genetic i imunologie. b). Genetica uman este i o disciplin clinic deoarece studiaz relaia dintre ereditate i boal sau, mai exact, rolul mutaiilor n producerea bolilor sau predispoziiei la boal. Se cunosc peste 10.000 de boli determinate sau condiionate genetic, care afecteaz 5-8% din nou-nscui; ele au o mare diversitate i se regsesc n aproape toate specialitile medicale. Genetica medical - ca parte a geneticii umane - este ns o specialitate clinic distinct care se ocup de diagnosticul i ngrijirea pacienilor cu boli genetice precum i de familiile lor, prin sfat genetic, diagnostic prenatal, screening neonatal sau diagnostic presimptomatic. Genetica este domeniul de activitate al unor specialiti dar fiecare medic practician trebuie s foloseasc o abordare (gndire) genetic n relaia sa cu pacientul i familia acestuia. c). Genetica uman / medical este i o disciplin medico-social deoarece bolile genetice au devenit, n ultimii 20 de ani, "probleme majore de sntate public"1 Ele sunt numeroase, n ansamblul lor frecvente (peste 5% nou nscui) i au deseori consecine grave pentru individul afectat i familia sa. Datorit caracterului lor cronic i invalidant, bolile genetice influeneaz negativ morbiditatea i mortalitatea infantil i necesit cheltuieli medicale importante; de aceea, bolile genetice sunt o povar important pentru societate; n aceste condiii eforturile specialitilor i organizatorilor de sntate public trebuie s se finalizeze printr-un sistem naional de prevenire i depistare precoce a bolilor genetice.

B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL.1. INDIVIDUALITATEA GENETIC I BIOLOGIC.1

Pentru ca o boal sau un grup de boli s fie o "problem de sntate public" trebuie s ndeplineasc trei condiii: s aibe o frecven mare, s necesite cheltuieli importante pentru ngrijirea bolnavilor i s poat fi prevenit eficace, prin programe speciale.

3 1.1. INDIVIDUALITATEA GENETIC. Fiecare fiin uman se formeaz dintr-o celul iniial, zigotul, rezultat prin fecundarea gameilor haploizi: nucleul spermatozoidului se unete cu cel al ovulului i formeaz nucleul zigotului, prima celul a unei noi fiine. La zigot se reface astfel numrul diploid de 46 de cromosomi, caracteristic speciei umane, i se stabilete sexul genetic: XX sau XY. De fapt, se formeaz 23 perchi de cromosomi omologi, identici ca mrime, form i coninut genetic dar diferii ca origine, unul matern i altul patern. Rezult c fiecare caracter este determinat de o pereche de gene, ce ocup aceiai poziie (locus) n cromosomii omologi; ele se numesc gene alele. Zigotul reunete n nucleu genele parentale din gamei ntr-o combinaie nou, unic i constant denumit individualitate genetic sau genotip. Citoplasma zigotului este exclusiv de origine matern. Deci, mitocondriile din zigot, care conin ADN, i ulterior mitocondriile tuturor celulelor somatice provin de la mam. Cromosomii zigotului conin n genele lor informaia ereditar necesar pentru formarea caracterelor noului organism, precum i pentru programul genetic al dezvoltrii sale viitoare: fiecare individ parcurge n cursul existenei sale biologice mai multe etape succesive, obligatorii, diferite calitativ i precis definite n timp, ce constituie dezvoltare ontogenetic. 1.2. INDIVIDUALITATEA BIOLOGIC. Genetica modern a demonstrat c fiecare om este unic att prin structura sa genetic ct i prin mediul n care s-a dezvoltat n timp. Mediul cuprinde totalitatea factorilor ecologici (naturali) i mai ales psihologici i socio-culturali, care acioneaz asupra omului, ntr-o anumit perioad a dezvoltrii sale ontogenetice. El determin unele caractere ale organismului i influeneaz realizarea caracterelor condiionate primar de ereditate. Cele dou "fore" care particip la formarea caracterelor noastre se condiioneaz reciproc. Ereditatea determin un potenial pentru formarea unor caractere, care se finalizeaz variat, n funcie de condiiile specifice de mediu socio-economic i cultural n care se dezvolt o anumit persoan. Rezult deci c unicitatea omului este bio-psiho-social.. Ansamblul unic de caractere specifice, produse prin interaciunea permanent, dar n proporii diferite, dintre ereditate (genotip) i mediu se numete individualitate biologic sau fenotip. 1.3. IMPORTANA CONCEPTULUI DE INDIVIDUALITATE GENETIC I BIOLOGIC. Analiza rolului ereditii i mediului n determinismul caracterelor umane ne-a permis s precizm dou idei foarte importante: unicitatea bio-psiho-social a fiecrei fiine i interaciunea permanent, dar n proporii variate, a ereditii i mediului (ntre "nnscut i dobndit") n geneza caracterelor umane, normale i patologice. Aceste idei de baz ale conceptului de individualitate biologic au influene importante n gndirea i practica medical. Dar conceptul n sine are aplicaii i n alte sectoare ale activitaii umane: culturale, politice i sociale. In medicin, individualitatea biologic a fiecrei persoane explic: diferenele de rspuns ale fiecrui organism la agresiunile mediului i, deci, vulnerabilitatea diferit a oamenilor la mbolnvire; determinismul bolilor comune, prin interaciunea dintre structura genetic a unui individ (ce determin o anumit predispoziie la boal) i factorii agresivi din mediu; manifestrile variabile i gravitatea diferit ale aceleiai boli la pacieni diferii; rspunsul diferit, particular, la acelai tratament aplicat unor bolnavi diferii, suferind de

4 aceeai boal2. "Nu exist tratamente general valabile pentru o boal ci terapii adaptate la bolnavi", n funcie de capacitatea lor de metabolizare a unui medicament. Aforismul mai vechi "nu exist boli ci numai bolnavi" capt astfel o explicaie corect, eminamente genetic, i determin aciuni precise i individualizate n diagnosticul i tratamentul bolnavilor i, mai ales, n profilaxia bolilor. n acest ultim domeniu, se ajunge la o prevenie persona